Sissejuhatus kütuseelementide bipolaarsete plaatide süsinikkattesse

Prootonivahetuse membraankütuseelementide taust

Prootonivahetusmembraani kütuseelement (PEMFC): Elektritootmisseade, mis kasutab elektrolüütina prootonite juhtivat polümeermembraani, et muuta kütuses keemiline energia otse elektrikeemilise reaktsiooni kaudu elektrienergiaks.Kütuseelemendidon suur elektritootmise efektiivsus, madal keskkonnareostus, madal müra ja kõrge usaldusväärsus. Minu riigi asjakohased osakonnad ja eksperdid on kütuseelementide jaoks suurt tähtsust ning rõhutavad sõltumatu teadusuuringute olulisust ja vajalikkustKütuseelementide süsteemid.

PEMFC struktuurne koostis on näidatud joonisel. See koosneb peamiselt tuumakomponentidest nagu prootonivahetusmembraan (elektrolüüt), katalüsaatori kiht, gaasi difusioonikiht ja bipolaarne plaat. Gaasi difusioonikiht, katalüsaatori kiht ja polümeer -elektrolüütide membraan valmistatakse kuuma pressimisega, et saada aMembraanielektroodide komplekt (MEA).

Prootonivahetusmembraan mängib prootonite (H+) juhtimisel mitut rolli, hoides ära elektronide ülekande ning isoleerides katoodi ja anoodreaktsioonid;

Katalüsaatori kihid mõlemal küljel on kohad, kus kütus ja oksüdeerija läbivad elektrokeemilised reaktsioonid;

Gaasi difusioonikihi peamine funktsioon on katalüsaatori kihi toetamine, elektroodi struktuuri stabiliseerimine, gaasi ülekandekanalid ja parandada veemajandust;

Peamine funktsioonbipolaarne plaaton reaktsioonigaasi eraldamine, reaktsioongaasi sisestamine kütuseelemendisse vooluvälja kaudu, koguge ja läbiva voolu läbi, toetab membraanielektroodi ning täidab kogu kütuseelemendi soojuse hajumise ja drenaažifunktsioone.

Ülemaailmse energiatarbega transformatsiooni kontekstis saab vesiniku energia kui puhta sekundaarse energiaallikana üks tulevase ühiskonna peamisi energiaallikaid. Kütuseelemendid saavad vesiniku energia keemilise energia tõhusalt elektrienergiaks muuta. Kütuseelementide tehnoloogia kiire areng on tööstuse põhieesmärk. Praegu on kütuseelementide kasutamine autod, laevad, lennundus, elektrijaamad jne. Kütuseelementide ja bipolaarsete plaatide jõudlus on esitatud kõrge stabiilsuse ja suure vastupidavuse nõuetega. Kütuseelementide põhikomponendina on kaetud metallist bipolaarplaatidest saanud üks peamisi tehnoloogiaid, millest tööstus peab üle saama.

Katteetendus

Praegu hõlmavad katted, mida saab kaubanduslikult kasutada, väärismetallkatteid ja süsinikkatteid. Ainulaadse FCVA (filtreeritud katoodi vaakumkaare tehnoloogia) abil loomaarstide energias valmistatud süsinikukattel on suurepärane jõudlus, mis ületab väärismetalle ja mida saab kasutada mitmesuguste kütuseelementide stsenaariumide korral.

1. loomaarsti energia süsiniku kattekihti testitakse võrguühenduseta elektrokeemilise tööjaama abil simuleeritud PEMFC töötingimustes selle vastupidavuse hindamiseks; Kontakttakistuse testijat kasutatakse selle juhtivuse hindamiseks rõhuga 1,0MPa.

1) Kuld on hea juhtivusega hea juht. Veterine energia süsinikkattel on võrreldav juhtivus väärismetalli kattega;

2) polarisatsioonikatse tulemused näitavad, et loomaarsti energia süsinikkattel on suurem korrosioonipotentsiaal ja üldine madalam korrosioonivool;

3) Kui testitakse konstantse kõrge potentsiaaliga 1,80 V, on veterinaarienergia süsinikkattel parem korrosioonikindlus;

4) kui testitakse konstantse madala potentsiaaliga 0,84 V, on veterinaarienergia süsinikkattel võrreldav vastupidavus väärismetallidega;

5) Ioonide sademete analüüsimiseks viidi lahuses läbi lahuse jaoks. Vääriskülastuse ioonide sadestumine oli 286 pg/l ja veterinaarienergia süsiniku katte ioonide sademed olid alla 30Ug/L, millel on suurepärane ioonivastane sademete võime.

2. Vet Energy süsinikuga kaetud plaat saadeti ZBT -le ja koguti võrdlusuuringuteks kütuseelementi.

Pärast peaaegu 500 tundi testimist pinges 0,6 V näitasid tulemused, et katmata plaadil oli madalaim aku väljund ja loomaarsti energia süsinikkattel oli väljund jõudlus parem kui väärismetalli katte. Samal ajal, vaadates sumbumist, näitas veterinaarienergia süsinikkatet paremat stabiilsust.

FCVA tehnoloogia eelised

Vet Energy patenteeritud FCVA tehnoloogia suudab hoiustada 100% puhaseid suure energiatarbega ioone mitmesugustele materjalidele. See katetehnoloogia võib märkimisväärselt suurendada materjali jõudlust (näiteks elektrokeemilised omadused, korrosioonikindlus), filtreerides samal ajal soovimatuid suuri osakesi, mis mõjutavad katte kvaliteeti ja terviklikkust. Katte saab rakenduse järgi täpselt reguleerida ja optimeerida.

Katteprotsess viiakse läbi toatemperatuuri lähedal asuval temperatuuril, tagades suurema energiatõhususe. Lisaks traditsioonilistele materjalidele, näiteks metallidele, saab vaakumkatte tehnoloogiat rakendada ka laiemale sortidele traditsiooniliselt keerukatele substraatidele nagu plast, kumm ja keraamika.

Vet Energy FCVA tehnoloogiat on rakendatud suuremahuliseks tootmiseks mitmes tööstusharudes, näiteks 3C (arvutid, kommunikatsioon ja tarbeelektroonika), autode, täppisitehnika ja printimise korral.

Põhiliste materjalide tehnoloogia abil on loomaarsti energia eelised võtmekütuseelementide komponentide jõudluses, vastupidavuses ja maksumuses kogu vesiniku väärtusahelas.

Veterinaarienergia süsinikuga kaetud bipolaarsed plaadid on suurepärane juhtivus, suur potentsiaalne korrosiooniresistentsus, väike potentsiaalne vastupidavus, resistentsus kloriidiioonide korrosiooni suhtes, madala raua ioonide sademed ja muud eelised. Need sobivad mitmesuguste kütuseelementide rakenduse stsenaariumide jaoks. Vet Energy süsinikuga kaetud bipolaarsed plaadid on läbinud testid paljudes klientides, sealhulgas võrguühenduseta testid, pinkide virna testid, süsteemifunktsioonide testid, busside tegelik töö, raskeveokid ja fikseeritud elektrijaamad jne ning kliendid on andnud head tagasisidet.

Lisaks on odavate süsinikumaterjalide töötlemise ja pideva liini tootmise kasutamise tõttu veterinaarienergia süsinikkattega bipolaarplaatidel ilmselged kulueelised. Pärast tehnilisi iteratsiooni, tagades jõudluse, on uusima põlvkonna katted paremad ja madalamad masstootmiskulud, edendades kulude edasist vähendamist ja tõhususe parandamist.